题目内容
如图所示,在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地,现有大量质量均为m,带电荷量为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点.如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+1滴油滴刚好能飞离电场,假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则( )
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A.落到A板的油滴数N=![]()
B.落到A板的油滴数N=![]()
C.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为![]()
D.第N+1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为![]()
【答案】
ACD
【解析】
试题分析: 设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(N+1)个粒子的加速度为a,
由牛顿运动定律得:第一个粒子在极板间做平抛运动,设上极板的长度为L,得:水平位移:![]()
竖直位移:
;第(N+1)粒子做类平抛运动运动,水平位移:
,竖直位移:
,牛顿第二定律:mg-qE=ma其中:
,得:![]()
;联立以上公式得:![]()
故A正确,B错误;
第(N+1)粒子运动过程中重力和电场力做功等于粒子动能的增量,由动能定理得:
代人数据得:
,故C正确;第(N+1)粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能:
,故D正确
考点:带电粒子在复合场中的运动;功能关系.
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